一种公共自行车的制作方法

本发明涉及自行车，具体涉及一种公共自行车。

背景技术：

随着全球可持续发展呼声的不断，节能环保成为时代主题。作为既可节能减排、绿色环保、个人无需操心管理维护，又可用来强身健体的城市公共自行车，已经在国内外很多城市推广实施，例如法国里昂、荷兰阿姆斯特丹、杭州、武汉、深圳、株洲等城市已经大规模实施了公共自行车系统。但目前公共自行车存在如下一些缺陷 ：一、自行车行驶速度有限，当人们遇到急事时，无法快速到达目的地，不够方便实用；二、自行车在山区和丘陵地区无法骑行，导致很多城市无法大规模实施公共自行车系统。虽然采用电动自行车能够缓解上述问题。但是电动自行车作为公共自行车时，均需要专业人员对电动自行车进行管理。特别是充电时需要专业人员来接通插头，充电完成后还需要断开插头，十分不方便。并且采用专业人员对电动自行车进行管理成本较大，不利于公共自行车的推广和节能减排工作的开展。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种公共自行车，该自行车设有用于驱动后轮的电机，能够提升自行车行驶速度和对自行车形成助力，且无需专业人员管理便可实现对自行车的充电和日常管理。

本发明所述的一种公共自行车，包括车架、前轮、后轮和传动结构；所述车架的前部安装有前叉总成，所述前叉总成包括套管，所述套管的上部设有与其内壁过盈配合的立管，所述套管的下部焊接有左叉腿和右叉腿，所述左叉腿的下端和所述右叉腿的下端均设有用于安装所述前轮的接片，所述前叉总成还包括穿过所述左叉腿和所述右叉腿且呈杆状的锁车充电总成，所述锁车充电总成通过焊接的方式与左叉腿和右叉腿连接，所述套管与所述锁车充电总成通过焊接的方式相连；所述锁车充电总成包括锁管，锁管的中部设有槽孔，所述锁管的两端均安装有由绝缘材料制成的充电基座；所述充电基座的一端与所述锁管的内壁配合，其另一端的外壁装配有呈环状的导电套，所述充电基座的中部设有用于隔离所述锁管和所述导电套的环状凸缘；所述锁车充电总成内设置有与所述导电套相连的充电线；所述传动结构包括外管、电机、固定安装在所述车架中部的输入齿轮箱和固定安装在所述车架后部的输出齿轮箱，所述外管的两端分别与所述输入齿轮箱和所述输出齿轮箱相连，所述输入齿轮箱内安装有两端均伸出于所述输入齿轮箱的输入轴，所述输入轴的两端均安装有脚踏，所述外管内设置有传动轴，所述传动轴的前端与所述输入轴之间通过第一齿轮组传动连接，所述电机的电机轴的右部伸入所述输出齿轮箱中且所述电机轴的右端固定安装在所述输出齿轮箱上，所述电机轴的右部上套有棘轮组件，所述棘轮组件的内圈与所述电机的电机壳固定连接，所述棘轮组件的外圈与所述传动轴的后端通过第二齿轮组传动连接，所述后轮固定安装在所述电机壳上，所述电机轴的左端部固定连接在所述车架的后部；所述车架的下管内设有电池仓，所述电池仓内安装有蓄电池，所述蓄电池通过所述充电线与所述导电套相连，所述蓄电池通过导线与所述电机相连以向所述电机提供电力，所述蓄电池和所述电机之间设置有开关，以控制所述电机的启动和关停。

进一步，所述第一齿轮组包括安装在所述输入轴上的前主动锥齿轮和固定连接在所述传动轴前端的前从动锥齿轮，所述前主动锥齿轮和所述前从动锥齿轮相啮合，所述第二齿轮组包括固定连接在所述传动轴后端的后主动锥齿轮和安装在所述棘轮组件的外圈上的后从动锥齿轮，所述后主动锥齿轮和所述后从动锥齿轮相啮合。

进一步，所述前从动锥齿轮和所述后主动锥齿轮均通过花键与所述传动轴配合，且均通过垫圈和锁紧螺栓固定；所述前从动锥齿轮与所述输入齿轮箱之间设有轴承，所述后从动锥齿轮通过花键配合的方式与所述棘轮组件的外圈配合，所述棘轮组件的外圈的左端设有台阶部，所述棘轮组件的外圈的右端部通过螺纹配合的方式安装有压环，所述后从动锥齿轮被夹持在所述台阶部和所述压环之间。

进一步，所述电机壳上设有用于安装所述后轮的辐条的凸缘。

进一步，所述车架的后部设有两根后上叉，所述电机轴的两端分别固定连接在两根所述后上叉的下端。

进一步，所述棘轮组件的内圈与所述电机壳体螺纹连接。

进一步，所述充电基座靠外侧的端面上镶嵌有磁感应器。

进一步，所述导电套与所述蓄电池之间设置有用于控制所述蓄电池充电状态的控制器。

进一步，所述输入齿轮箱和所述电机之间还设置有后下叉，所述后下叉的前端与所述输入齿轮箱固定连接，所述后下叉的后端与所述电机轴的左端部固定连接。

本发明设有用于驱动后轮的电机，能够提升公共自行车行驶速度和对公共自行车形成助力，且无需专业人员管理便可实现对公共自行车的充电和日常管理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为车架的结构示意图；

图3为前叉总成的结构示意图；

图4为传动结构的结构示意图；

图5为本发明的电路图；

图6为后从动锥齿轮的安装示意图。

图中：1—车架；2—前叉总成；3—前轮；4—后轮；5—后上叉；6—传动结构；7—脚踏；8—下管；9—电池仓；10—前叉安装管；11—立管；12—套管；13—右叉腿；14—左叉腿；15—接片；16—锁车充电总成；17—锁管；18—充电基座；19—导电套；20—磁感应器；21—充电线；22—输入齿轮箱；23—输入轴；24—前主动锥齿轮；25—前从动锥齿轮；26—第一防护罩；27—外管；28—传动轴；29—第二防护罩；30—后主动锥齿轮；31—输出齿轮箱；32—后从动锥齿轮；33—棘轮组件；34—电机壳；35—电机轴；36—后下叉；37—凸缘；38—蓄电池；39—电机；40—开关；41—控制器；42—外圈；43—内圈；44—台阶部；45—压环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-图6所示的一种公共自行车，包括车架1、前轮3、后轮4和传动结构6；车架1的前部安装有前叉总成2，如图3所示，前叉总成2包括套管12，套管12的上部设有与其内壁过盈配合的立管11，套管12的下部焊接有左叉腿14和右叉腿13，左叉腿14的下端和右叉腿13的下端均设有用于安装前轮3的接片15，前叉总成2还包括穿过左叉腿14和右叉腿13且呈杆状的锁车充电总成16，锁车充电总成16通过焊接的方式与左叉腿14和右叉腿13连接，套管12与锁车充电总成16通过焊接的方式相连，能够增强锁车充电总成16的强度和抗冲击性；锁车充电总成16包括锁管17，锁管17的中部设有槽孔，锁管17的两端均安装有由绝缘材料制成的充电基座18；充电基座18的一端与锁管17的内壁配合，其另一端的外壁装配有呈环状的导电套19，充电基座18的中部设有用于隔离锁管17和导电套19的环状凸缘37；锁车充电总成16内设置有与导电套19相连的充电线21；具体的，车架1的前部安装有前叉安装管10，前叉总成2可转动的安装在前叉安装管10上，前叉总成2的顶部安装有自行车把手。作为一种优选，充电基座18由有机高分子材料制成，具有绝缘性能好，易于成型，强度高，耐腐蚀性强的优点。作为一种优选，导电套19由铜制成，具有导电性能好，易于加工，耐腐蚀性强的优点。

如图4所示，传动结构6包括外管27、电机39、固定安装在车架1中部的输入齿轮箱22和固定安装在车架1后部的输出齿轮箱31，外管27的两端分别与输入齿轮箱22和输出齿轮箱31相连，外管27与输入齿轮箱22的连接处设置有第一防护罩26；外管27与输出齿轮箱31的连接处设置有第二防护罩29；输入齿轮箱22内安装有两端均伸出于输入齿轮箱22的输入轴23，输入轴23的两端均安装有脚踏7，外管27内设置有传动轴28，传动轴28的前端与输入轴23之间通过第一齿轮组传动连接，电机39的电机轴35的右部伸入输出齿轮箱31中且电机轴35的右端固定安装在输出齿轮箱31上，电机轴35的右部上套有棘轮组件33，棘轮组件33的内圈43与电机39的电机壳34固定连接，棘轮组件33的外圈42与传动轴28的后端通过第二齿轮组传动连接，棘轮组件33为单向棘轮结构，在内圈43和外圈42之间设有棘爪和棘爪簧，后轮4固定安装在电机壳34上，电机轴35的左端部固定连接在车架1的后部；车架1的下管8内设有电池仓9，电池仓9内安装有蓄电池38，蓄电池38通过可拆卸的方式安装在电池仓9内以将蓄电池38隐藏在下管8的内部，能够避免蓄电池38因为雨水引发漏电的安全隐患，蓄电池38通过充电线21与导电套19相连，蓄电池38通过导线与电机39相连以向电机39提供电力，蓄电池38和电机39之间设置有开关40，以控制电机39的启动和关停，开关40可以设置在自行车把手上，导线和充电线21均可以隐藏在车架1内，蓄电池38可采用三元锂电池。

进一步，第一齿轮组包括安装在输入轴23上的前主动锥齿轮24和固定连接在传动轴28前端的前从动锥齿轮25，输入轴23和前主动锥齿轮24同步转动，前主动锥齿轮24和前从动锥齿轮25相啮合，第二齿轮组包括固定连接在传动轴28后端的后主动锥齿轮30和安装在棘轮组件33的外圈42上的后从动锥齿轮32，后主动锥齿轮30和后从动锥齿轮32相啮合。具体的，如图6所示，前从动锥齿轮25和后主动锥齿轮30均通过花键与传动轴28配合，且均通过垫圈和锁紧螺栓固定；前从动锥齿轮25与输入齿轮箱22之间设有轴承，后从动锥齿轮32通过花键配合的方式与棘轮组件33的外圈42配合，棘轮组件33的外圈42的左端设有台阶部44，棘轮组件33的外圈42的右端部通过螺纹配合的方式安装有压环45，后从动锥齿轮32被夹持在台阶部44和压环45之间，采用上述结构具有安装便捷的优点。

作为一种优选，电机壳34上设有用于安装后轮4的辐条的凸缘37，采用该结构，由于不再需要安装后轮4的零部件，能够节省制造成本。

进一步，车架1的后部设有两根后上叉5，电机轴35的两端分别固定连接在两根后上叉5的下端。进一步，输入齿轮箱22和电机39之间还设置有后下叉36，后下叉36的前端与输入齿轮箱22固定连接，后下叉36的后端与电机轴35的左端部固定连接。后上叉5、后下叉36、传动结构6和车架1构成三角形结构，结构十分稳定，能够有效的将传动结构6和后轮4安装在车架1上。

具体的，棘轮组件33的内圈43与电机壳34体螺纹连接。棘轮组件33的内圈43和外圈42之间设有轴承。在内圈43和外圈42在同向转动时，内圈43能够稳固的带着电机壳34旋转，轴承保证了内圈43和外圈42能够顺滑的进行反向转动。

进一步，充电基座18靠外侧的端面上镶嵌有磁感应器20。磁感应器20用于与公共自行车基站配合使用，实现监控公共自行车租借状态。

进一步，导电套19与蓄电池38之间设置有用于控制蓄电池38充电状态的控制器41。当公共自行车处于非充电状态时控制器41自动断开锁车充电总成16两端的导电套19与蓄电池38的通电状态，当控制器41检测到公共自行车需要充电时，控制器41自动接通锁车充电总成16两端的导电套19与蓄电池38以形成回路对蓄电池38实施充电。

本发明在工作时，通过脚踏7驱动输入轴23旋转，从而通过传动结构6驱动棘轮组件33的外圈42旋转，外圈42通过棘爪驱使内圈43与外圈42同步旋转，从而驱动电机壳34旋转来驱动后轮4转动，在需要助力时，开启开关40，电机39开始工作，由于电机轴35固定安装在车架4上，因此电机壳34发生旋转来驱动后轮4转动，此时棘爪处于不工作的状态，内圈43和外圈42不会同步旋转；从而能够提升公共自行车行驶速度和对公共自行车形成助力；本发明在充电时需要与公共自行车基站配合使用，公共自行车基站上设置有与锁车充电总成16对应的锁紧组件，同时还设有与锁车充电总成16两端导电套19对应的电源输入组件、与磁感应器20对应的感应组件；磁感应器20和感应组件构成一个磁感应开关结构。本发明在使用时，锁车充电总成16两端导电套19上分别与电源输入组件的正负极对应，以实现公共自行车的充电功能。锁车充电总成16与锁紧组件配合以实现公共自行车的借还功能。在公共自行车锁在锁紧组件内时便可通过导电套19对蓄电池38进行充电。本发明不需要专业人员看守便可实现对公共自行车的充电和日常管理。本发明中的控制器41和磁感应器20均为可在市场上买到，例如可采用以下产品：控制器41的型号：JYT－2，生产商：金源泰机电；磁感应器20的型号：XX－5，生产商：鑫鑫锁业。